基于COMPACTPCI总线工控机的励磁调节器的研究与开发

摘要

励磁调节器是同步发电机励磁系统的重要组成部分，对同步发电机乃至电力系统的安全稳定运行有着重要影响。随着电力系统规模的不断增大，系统结构和运行方式日趋复杂，对同步发电机励磁调节器运行的可靠性、稳定性、经济性和灵活性都提出了更高的要求。本文根据励磁调节器的国内外发展趋势，研究和开发了以COMPACTPCI总线工控机为控制核心的同步发电机励磁调节器。 文中首先介绍了同步发电机励磁调节器的发展现状及趋势，分析了励磁调节器所存在的问题。其次，介绍了COMPACTPCI总线工控机的发展历程、特点及应用范围，通过COMPACTPCI总线工控机与其它控制芯片的性能比较，选择以COMPACTPCI总线工控机作为励磁调节器的硬件核心。进而提出了基于COMPACTPCI总线工控机的励磁调节器的硬件设计及软件实现方法，给出了硬件原理图和软件流程图，利用COMPACTPCI总线工控机的强大的数据处理能力和高速的实时控制能力，用多CPU系统结构实现了交流采样、频率测量、移相触发和励磁控制算法等功能。COMPACTPCI总线工控机的引入，大大提高了励磁调节器的实时能力和可靠性。 经现场试验调试，结果表明，基于COMPACTPCI总线工控机的同步发电机的励磁调节器运行稳定，响应速度快，各项功能符合设计要求，具有很好的应用前景。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1．1励磁系统概述

1．2同步发电机励磁系统的重要作用

1．3同步发电机励磁控制器发展概况

1．4课题的提出及主要内容

2励磁调节器的基本工作原理

2．1概述

2．2信号测量部分

2．3调差单元

2．4移相触发及脉冲放大

2．5PID调节原理

2．6PSS的工作原理

2．7CAN总线通信

3励磁调节器的硬件设计

3．1概述

3．2自动通道

3．3手动通道

3．4模拟量电路设计

3．5开关量总线电路设计

3．6智能I/O电路设计

3．7输出继电器电路设计

3．8现地控制单元设计

4励磁调节器的功能及实现

4．1主程序

4．2DSP采样流程

4．3调节器功能

4．4人机界面

5系统试验与分析

5．1操作回路及信号回路检查

5．2开环试验

5．3空载闭环试验

5．4负载闭环试验

结论

致谢

参考文献